ORGANISASI SEL

Organisasi sel

Struktur sel dan fungsinya

Sel tersusun atas dua jenis substansi kimia yaitu molekul-molekul kecil dan polimer yang keduanya dibedakan atas ukuran struktur organisasinya. Molekul kecil umumnya tersusun atas kurang dari 50 atom dan tiap molekul kecil mempunyai struktur yang khas. Polimer tersusun atas banyak molekul kecil yang tersusun atas ikatan kovalen dimana subunit dari tiap polimer disebut residu atau monomer. Selain monomer, struktur sel juga disusun oleh lemak, seperti membran sel yang berperan penting pada fungsi sel.

Sel adalah unit terkecil dari makhluk hidup. Setiap Organisme di dunia ini tersusun atas sel-sel yang saling berintegrasi membentuk suatu fungsi tertentu dalam tubuh makhluk hidup. Baik organisme tingkat seluler (Uniseluler) maupun organisme Multiseluler. Sel  pertama kali dikenalkan oleh Robert Hooke pada tahun 1665 yang mengamati jaringan gabus pada pada tumbuhan dengan menggunakan lensa pembesar. Gabus merupakan bangunan yang berlubang-lubang kecil seperti susunan sarang lebah yang dipisahkan oleh “diafragma“. Bangunan seperti sarang lebah ini selanjutnya disebut dengan Cell (sel).  Nama sel diambilnya dari bahasa Yunani “Kytos” yang berarti ruang kosong, sedangkan bahasa latin ruang kosong adalah “cella“.

Perkembangan teori tentang sel dimulai pada tahun 1839 sampai akhir abad XIX.

1. Schleiden dan T. Schwann. Sel sebagai unit struktural terkecil makhluk hidup. Teori ini menjelaskan bahwa setiap makhluk hidup disusun atas sel-sel. Sel adalah bagian terkecil makhluk hidup yang menyusun makhluk hidup.
2. Max Schultze. Sel sebagai unit fungsional terkecil makhluk hidup. Teori ini menjelaskan bahwa sel adalah bagian terkecil dari makhluk hidup yang melakukan fungsi kehidupan. Fungsi-fungsi kehidupan di dalam sel dapat ditunjukkan dengan adanya metabolisme sel dan pengaturan sel oleh nukleus.
3. Rudolf Virchow. Sel sebagai unit pertumbuhan terkecil makhluk hidup. Sel sebagai penyusun terkecil makhluk hidup selain menjalankan suatu fungsi kehidupan juga mengalami pertumbuhan. sel dapat mengalami perpanjangan ukuran maupun perbesaran volume sel.
4. Akhir abad XIX. Sel sebagai unit hereditas terkecil makhluk hidup. sel memiliki struktur yang dinamakan degan nukleus (inti sel). Nukleus memiliki peranan sebagai pembawa materi genetik (tersimpan sebagai molekul DNA) yang memiliki sifat diwariskan ke generasi sel selanjutnya.

Sel dapat digolongkan menjadi dua berdasarkan ada tidaknya membran nukleus (membran inti), yaitu sel prokariot, jenis sel yang tidak dilengkapi dengan membran inti contohnya bakteri dan ganggang alga biru (Cyanophita); dan sel eukariot, yaitu jenis sel yang memiliki membran inti contohnya sel hewan, tumbuhan, fungi.

Organisasi Sel

Sel memiliki dua bagian besar yaitu nukleus dan sitoplasma. Nukleus dipisahkan dari sitoplasma oleh membran nuklear dan sitoplasma dipisahkan dari cairan disekelilingnya oleh membran sel. Berbagai bahan yang membentuk suatu sel secara kolektif disebut protoplasma. Protoplasma terutama terdiri dari lima bahan dasar yaitu : air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

a. Air

Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedangkan yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous.

b. Elektrolit

Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elektrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi seluller dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel.

c. Protein

Protein memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :

1. Proses enzimatik
2. Proses transport dan penyimpanan
3. Proses pergerakan
4. Fungsi mekanik
5. Proses imunologis
6. Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
7. Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi

d. Lemak

       Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil (fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut anfifatik.

e. Karbohidrat

Suatu karbohidrat tersusun atas atom C, H dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel.

Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

SEL PROKARIOT DAN SEL EUKARIOT

Struktur sel eukariot berbeda dengan prokariot. Ukuran sel eukariot lebih besar dan memiliki struktur yang lebih kompleks daripada prokariot. Sel prokariot dan eukariot memiliki perbedaan utama yaitu keberadaan membran inti sel. Inti sel pada prokariot tidak diselubungi oleh membran inti, inti selnya terkumpul di tengah sel. Berikut ini adalah perbandingan antara sel prokariot dengan sel eukariot (Prescott et all, 2004:96-97)

 

SEL PROKARIOT

Bakteri sebagai organisme prokariotik yang merupakan organisme uniseluler memiliki struktur sel yang tidak memiliki membran inti. Struktur sel secara umum yang dimiliki oleh sel prokariot dapat kita lihat pada sel bakteri.

 

Struktur Sel Bakteri

         Nukleoid (Nukleus) atau inti sel berfungsi sebagai pengendali dan pengatur sel. seluruh aktifitas sel diatur oleh nukleus. Nukleus juga berfungsi sebagai pembawa informasi genetik yaitu kromosom, yang diwariskan ke generasi selanjutnya. Kromosom adalah struktur yang tersusun oleh molekul DNA dan protein (histon). Nukleus sel bakteri terpapar atau kontak langsung dengan sitoplasma karena tidak memiliki membran inti.

     

       Cytoplasm (Sitoplasma) adalah bagian sel yang berisi cairan tempat berlangsungnya metabolisme sel. Kandungan terbesar dalam sitoplasma adalah air (80-90%).

       Ribosome (Ribosom) merupakan struktur berupa butiran-butiran kecil yaang merupakan tempat sintesis protein. Protein disintesis atau dibuat dengan menggabungkan beberapa asam amino yang sesuai informasi genetik yang ada di molekul DNA. Ribosom berada di sitoplasma.

        Cytoplasmic membrane (Membran Plasma) adalah lapisan di luar sitoplasma yang tersusun atas . Fungsi membran plasma adalah sebagai pelindung dan mengatur transportasi sel. Pengaturan transportasi sel dimasksudkan untuk mengatur keluar masuknya substansi ke dalam dan ke luar sel. Membran plasma juga berperan dalam penerima rangsang yang datang dari luar sel. Membran sel pada sel prokariot mengalami pelekukan ke arah dalam membentuk struktur yang disebut mesosome (mesosom). Mesosom berfungsi sebagai tempat terjadinya respirasi sel sehingga dihasilkan energi yang akan digunakan untuk aktifitas di dalam sel.

       Cell wall (Dinding Sel) adalah struktur pelindung kedua setelah membran plasma.

 

      Capsule (Kapsul) adalah struktur pelindung sel ketiga setelah membran plasma dan dinding sel.

      Pili (Bulu Rambut) berfungsi sebagai alat pelekatan sel bakteri pada suatu permukaan substrat atau benda.

 

      Flagella (Flagel) berfungsi dalam pergerakan sel. Baik flagel dan pili disusun oleh mikrotubulus.

SEL EUKARIOT

Sel Eukariot memiliki struktur yang lebih komplek dibandingkan dengan sel prokariot. Sel eukariot memiliki membran inti yang memisahkan Nukleus dengan sitoplasma. Sel ini juga memiliki struktur endomembran yang disebut dengan Organel.

Organel-organel sel eukariot memiliki fungsi-fungsi tertentu yang menunjang kehidupan sel eukariot.

 Macam organel yang dimiliki Sel eukariot antara lain :

• ·Lisosom, Organel yang berperan dalam pencernaan sel. Organel ini mengandung enzim lisozim yang akan melisis bagain sel yang telah mati, rusak atau sudah tua.

·            

• Mitokondria, Organel yang berperan dalam respirasi sel. Respirasi sel bertujuan untuk mengahasilkan energi yang akan digunakan dalam aktivitas sel.  

•   Aparatus Golgi, Oraganel yang berperan dalam sekresi produk, baik protein, polisakarida maupun lemak. 
•   Retikulum Endoplasma (RE), organel yang berperan dalam sintesis produk. Ada dua jenis RE, yaitu RE kasar (RE yang di bagian permukaannya terdapat butiran ribosom) dan RE halus (RE yang tidak memiliki ribosom). RE kasar berfungsi untuk mensintesis protein, sedangkan RE halus berfungsi  dalam sintesis lemak dan sterol.

• Plastida, organel yang mengandung pigmen (warna).

• ·Vakuola, organel yang berfungsi  dalam penyimpanan cadangan makanan, minyak atsiri dan sisa metabolisme sel.

• ·Mikrotubulus, organel yang memiliki struktur tabung. contohnya flagela (untuk pergerakan sel), silia (alat pelekatan sel) dan spindel (untuk pembelahan sel).

• ·Mikrofilamen, oragnel yang memiliki struktur filamen (benang). berfungsi dalam pergerakan sitoplasma dan kontraksi otot.

• Badan Mikro, ada dua macam badan mikro, yaitu Peroksisom (mengandung enzim katalase) dan Glioksisom (mengandung enzim katalase dan oksidase)

• Dinding Sel, struktur selulolitik dan kitin yang berfungsi memberi bentuk sel dan sebagai pelindung sel.

• ·Sentriol, organel yang berperan dalam pembelahan sel. Sentriol berfungsi menarik kromosom ke arah kutub yang berlawanan.

Sel Eukariot dibedakan atas sel hewan dan sel tumbuhan. Perbedaan yang mendasar antara kedua jenis sel tersebut adalah adanya beberapa bagian sel yang hanya dimiliki sel hewan (Sentrosom dan Lisosom) dan yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan (Plastida dan Dinding Sel). Berikut ini adalah video animasi yang menjelaskan perbedaan sel tumbuhan dengan sel hewan.

Tabel. Perbandingan antara sel prokariot dan eukariot

Karakteristik	Prokariot	Eukariot
Ukuran sel	umumnya 0,5-5 μm	10-100 μm
Inti sel	Tidak terbungkus membran inti sehingga tidak disebut nukleus tetapi nukleiod	Inti sejati yang terbungkus membran inti dan memiliki nukleolus
Organel yang terbungkus membran	Tidak ada	Ada, seperti lisosom, kompleks golgi, mitokondria, retikulum endoplasma, dan kloroplas
Flagel	Tersusun atas 2 berkas protein	Lengkap, tersusun atas mikrotubulus rangkap
Glikokaliks	Ada, berupa kapsul atau lapisan lendir	Ada pada sel yang tidak memiliki dinding sel
Dinding sel	Biasanya ada, tersusun atas peptidoglikan	Jika ada, struktur kimia sederhana
Vesikel gas	Ada	Tidak
Membran sel	Tanpa karbohidrat dan biasanya tanpa sterol	Sterol dan karbohidrat ada sebagai reseptor
Sitoplasma	Tanpa sistoskeleton atau aliran sitoplasmik	Ada sistoskeleton dan terjadi aliran sitoplasmik
Ribosom	Ukuran kecil (70s)	Ukuran besar (80s)
Kromosom (DNA)	Kromosom tunggal melingkar tanpa protein histon	Kromosom linear melipat dengan terikat protein histon
Pembelahan sel	Pembelahan biner	Mitosis
Rekombinasi seksual	Tanpa meiosis, hanya transfer fragmen DNA	Meiosis
Sensitivitas terhadap antibiotik	Sensitif	Tidak sensitif